По капле крови. Ученые из ПГУ разработали метод диагностики сердца
Медики Пензенского государственного университета (ПГУ) совместно с коллегами из Донецкого национального медицинского университета имени М. Горького (ДонНМУ) ДНР запатентовали способ ранней диагностики развития хронической сердечной недостаточности. Способ может стать альтернативой дорогостоящим лабораторным анализам. Сейчас ученые продолжают исследование при тесном сотрудничестве с ИТ-специалистами ПГУ. Вот уже больше полугода они обучают нейронную сеть диагностировать это заболевание. Об этом рассказала газета «Аргументы и факты».
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) — грозное осложнение болезней сердца, которое может приводить к инвалидности и смерти больных. Самым известным лабораторным способом ранней диагностики развития ХСН является ПЦР-тест. К сожалению, проведение ПЦР-тестов весьма дорогостоящая процедура, требующая дорогое оборудование, высокопрофессиональный персонал и недешевые расходные материалы.
Коллектив ученых из Пензы и Донецка: Олег Зенин — доктор медицинских наук, профессор кафедры «Анатомия человека» Пензенского государственного университета; Инесса Моисеева — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой «Общая и клиническая фармакология» ПГУ; Илья Милтых — студент 5 курса Медицинского института ПГУ; Евгений Хомутов — кандидат химических наук, доцент, заведующий Центральной научно-исследовательской лабораторией (ЦНИЛ) ДонНМУ; Леонид Дмитриев — научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лабораторией ДонНМУ; Владимир Потапов — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры анестезиологии ДонНМУ, предложили простой и доступный способ, основанный на исследовании тензиометрических характеристик плазмы и сыворотки крови пациентов и анализе полученных результатов.
«Мы предлагаем для ранней диагностики исследовать тензиометрические свойства жидкой части крови — плазмы и/или сыворотки. Методом „висячей капли”. Важно, что для этого исследования потребуется не более 4 мл крови», — рассказал Олег Зенин.
Ученые Пензы и Донецка предлагают исследовать динамическое и равновесное поверхностное натяжение жидкой части крови в течение 10 минут (600 с) методом «висячей капли». Капля плазмы и/или сыворотки крови больного все время исследования находится «под наблюдением» видеокамеры прибора. Она автоматически регистрирует, как изменяются форма и объем капли. На основании этого программное обеспечение прибора автоматически рассчитывает величины тензиометрических показателей.
Величины показателей, характеризующих поверхностное натяжение биологических жидкостей человека, отличаются у больных и здоровых людей. Это делает возможным использование значений этих показателей в качестве диагностических критериев. Любое отклонение может свидетельствовать о наличия патологии.
Ученые из ПГУ и ДонНМУ, подчеркивают, что этот способ может найти применение и в других отраслях медицины и народного хозяйства, например, для определения подлинности различных жидких лекарственных средств или пищевых продуктов.
Исследования проводятся в ЦНИЛ ДонНМУ и специализированной лаборатории ПГУ. Предложенный учеными Пензы и Донецка способ позволяет с 98% точностью проводить раннюю диагностику развития ХСН. Медики обследовали 45 больных в возрасте от 49 до 70 лет, они составили экспериментальную группу. В группу контроля вошли 30 здоровых людей (от 50 до 75 лет).
Сейчас научный коллектив продолжает работать над усовершенствованием предложенного способа диагностики ХСН. Медики совместно с доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой «Компьютерные технологии» Владимиром Горбаченко создают нейросетевые модели, которые позволят максимально упростить и автоматизировать процесс ранней диагностики развития ХСН.
Своим учителям активно помогают студенты Медицинского института — Илья Милтых, Дмитрий Киреев, Вадим Мишин и студент Политехнического института Никита Захаров.
По словам Дмитрия Киреева, помимо основной работы по запатентованному способу научный коллектив разрабатывает способ экспертизы подлинности лекарственных препаратов, путем исследования их тензиометрических свойств. На него научный коллектив получил «Ректорский грант — 2023» «Разработка скринингового метода определения подлинности лекарственных препаратов и выявления патологических состояний в организме».
Ученые также подали заявку на изобретение в Евразийскую патентную организацию. По результатам исследования опубликована серия работ в российских и зарубежных высокорейтинговых журналах.